CN101814905A - 具有并行自适应滤波器配置的有源噪声控制系统 - Google Patents

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CN101814905A CN201010003225A CN201010003225A CN101814905A CN 101814905 A CN101814905 A CN 101814905A CN 201010003225 A CN201010003225 A CN 201010003225A CN 201010003225 A CN201010003225 A CN 201010003225A CN 101814905 A CN101814905 A CN 101814905A
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Abstract

本发明提供了一种有源噪声控制系统，包括多个自适应滤波器。多个自适应滤波器分别接收代表非期望声音的输入信号。自适应滤波器可分别基于输入信号生成输出信号。输出信号用来生成抗噪声信号，抗噪声信号被配置为驱动扬声器产生声波，用来破坏性地干扰非期望声音。

Description

具有并行自适应滤波器配置的有源噪声控制系统
技术领域
本发明涉及有源噪声控制，更具体地，涉及使用多个自适应滤波器的有源噪声控制。
背景技术
有源噪声控制可以用来产生破坏性干扰目标非期望声音的声波。可以通过扬声器产生破坏性干扰的声波，以与目标非期望声音结合。
有源噪声控制系统一般包括多个自适应滤波器，每个滤波器接收与非期望声音相关的特定频率范围。可利用多个带通滤波器向各个自适应滤波器提供特定的频率范围。因而，处理时间可能与利用带通滤波器对非期望的声音进行滤波和随后利用自适应滤波器处理该非期望的声音有关。此处理时间可能会降低与产生破坏性干扰声波相关的效率。因此，需要增加有源噪声控制系统中产生破坏性干扰声波的效率。
发明内容
本发明提供一种使用包含多个自适应滤波器的ANC系统来生成抗噪声的系统和方法，来解决上述需要。
一种有源噪声控制系统可以实施多个自适应滤波器，每个滤波器被配置为接收代表非期望声音的公共输入信号。各个自适应滤波器可以收敛以基于公共输入信号和各自的更新信号来生成输出信号。可利用自适应滤波器的输出信号产生抗噪声信号，抗噪声信号可驱动扬声器产生声波，从而破坏性地干扰非期望的声音。可基于误差信号独立地调整各个输出信号。
自适应滤波器分别具有不同的滤波器长度。各滤波器长度对应于预定的频率范围。每个自适应滤波器可以比其它自适应滤波器更快地收敛，这取决于输入信号的频率范围。一个或多个自适应滤波器可以先于其它自适应滤波器收敛，以允许将来自首先收敛的一个或多个滤波器的输出信号用作抗噪声信号。
在阅读了随后的附图和详细说明之后，本领域技术人员将明白本发明的其它系统、方法、特征以及优势。所有这些其它的系统、方法、特征以及优势都应包含在此描述中，包含在本发明的保护范围内，并由随后的权利要求予以保护。
附图说明
可以参考以下的附图和说明来更好地理解本系统。附图中的元件不必是等比例的，重点在于阐释本发明的原理。并且，在这些附图中，类似的附图标记数字在所有图中都指示对应的部分。
图1是示例性的有源噪声消除(ANC)系统的示意图；
图2是实施ANC系统的示例性配置的框图；
图3是示例性的ANC系统；
图4是产生抗噪声的示例性操作的流程图；
图5是实施了单个自适应滤波器的ANC系统的误差信号与时间的关系图；
图6是实施了多个自适应滤波器的ANC系统的误差信号与时间的关系图；
图7是自适应滤波器的输出与时间的关系图；
图8是另一自适应滤波器的输出与时间的关系图；
图9是另一自适应滤波器的输出与时间的关系图；
图10是多信道ANC系统的一个例子。
具体实施方式
可以配置有源噪声控制系统，用来产生破坏性干扰声波。这主要是通过以下步骤来实现的：首先确定非期望噪声的存在，然后生成破坏性干扰声波。可以将破坏性干扰声波作为扬声器输出来发送。麦克风可从扬声器输出接收声波和接收非期望的声音。麦克风可基于声波产生误差信号。有源噪声控制系统可包括多个自适应滤波器，每个自适应滤波器被配置为接收代表非期望声音的信号。可以并行操作多个自适应滤波器，使其分别产生输出信号。可对各个自适应滤波器的输出信号求和，从而产生驱动扬声器的信号。
图1示意性地示出了示例性有源噪声控制(ANC)系统100。可利用ANC系统100来产生抗噪声信号102，此抗噪声信号可被提供用来驱动扬声器104产生声波作为扬声器输出106。可将扬声器输出106发送至目标空间108，用来破坏性地干扰目标空间108中存在的非期望声音110。在一个例子中，可以通过与非期望声音110具有大致相同的幅度和频率的声波以及与非期望声音110约有180度相位差的声波来定义抗噪声。抗噪声信号的180度相移将导致对区域中的非期望声音产生破坏性干扰，在该区域中，如目标空间108，抗噪声声波与非期望声音110的声波相结合。ANC系统100可被配置成产生与各种环境相关联的抗噪声。例如，可利用ANC系统100来减少或消除车辆中存在的声音。可选择其中的目标空间，减少或消除与车辆操作相关的声音，诸如，发动机噪声或道路噪声。在一个例子中，ANC系统100可被配置成消除频率范围约为20-500Hz的非期望声音。
可在目标空间108中放置麦克风112，以检测目标空间108中存在的声波。在一个例子中，目标空间108可检测根据扬声器输出106和非期望声音110的组合而产生的声波。麦克风112检测到声波可导致生成误差信号114。也可以向ANC系统100提供输入信号116，该信号代表从声源118发出的非期望声音110。ANC系统100可基于输入信号116生成抗噪声信号102。ANC系统100可使用误差信号114来调整抗噪声信号102，以更准确地产生对目标空间108中的非期望声音110的破坏性干扰。
在一个例子中，ANC系统100可包括相互并行配置的多个自适应滤波器120。在图1中，ANC系统100可包括N个滤波器，每个滤波器分别被标识为F1到FN。各个滤波器120各自具有不同的滤波器长度，L1到LN。各滤波器120的滤波器长度可确定滤波器120收敛的速度，或提供所期望的输出，这取决于与输入信号相关联的频率。在一个例子中，各滤波器120的滤波器长度可对应于特定的频率范围。非期望声音x(n)可包括特定频率范围内的主信号分量。之所以将此信号分量称为主信号分量是因为此主分量在某个频率或某个频率范围内的幅度高于非期望声音x(n)的其它频率分量的幅度。当主信号分量在相应的滤波器120的特定频率范围内时，各个滤波器120可以比其它滤波器更快地收敛。可选择滤波器长度，使得对应的频率范围在自适应滤波器120之中重叠。
在图1中，直接向各个滤波器120提供输入信号116。各个滤波器120在尝试基于相同的输入信号116产生抗噪声信号时，可产生输出信号。例如，滤波器F1和FN为了基于输入信号116产生抗噪声信号102，可尝试收敛。各个滤波器F1和FN可分别产生输出信号122和124。可以向扬声器104提供输出信号122和124。滤波器F1和FN之一可以在产生期望的输出信号时比其它滤波器做出更显著的贡献，这与收敛速度无关。然而，各个滤波器F1至FN可产生一部分期望输出信号，以允许各个滤波器120的输出相互组合，从而形成期望的抗噪声信号102。
在图2中，以Z域框图格式示出了ANC系统200。ANC系统200可包括多个自适应滤波器202，它们可以是具有不同滤波器长度的数字滤波器。在图2所示的例子中，可将多个自适应滤波器202分别标识为Z域传递函数W1(z)至WN(z)，其中，N表示ANC系统200中使用的滤波器202的总数。与图1中的描述类似，ANC系统200可用来产生抗噪声信号，可将此抗噪声信号发送至目标空间，以便用来破坏性地干扰非期望声音d(n)，d(n)可以是非期望声音x(n)穿过物理路径之后的情况。在图2的数字域中标识出了非期望的声音x(n)和d(n)，然而，对于图2，x(n)和d(n)中的每个既可以表示非期望声音的基于数字的信号也可以表示其基于模拟的信号。
图中示出非期望声音x(n)穿过物理路径204至麦克风206，可将其定位于用于抗噪声的目标空间内部或其附近，从而破坏性地干扰非期望声音d(n)。可以用图2中的Z域传递函数P(z)来表示物理路径204。扬声器208可基于抗噪声信号产生扬声器输出210，以破坏性地干扰非期望声音。扬声器输出210可以从扬声器穿过物理路径212到达麦克风206。可利用图2中的Z域传递函数S(z)来表示物理路径212。
麦克风206可检测目标空间中的声波。麦克风206可基于所检测到的声波来产生误差信号214。误差信号214可表示在扬声器输出210破坏性干扰非期望噪声d(n)之后剩余的任何声音。可向ANC系统200提供误差信号214。
在图2中，可向ANC系统200提供非期望声音x(n)，以产生抗噪声，抗噪声可以通过基于非期望声音产生的麦克风输出来提供，或者通过产生代表非期望声音x(n)的参考信号的其它传感器来提供。可以直接地或者并行地向各个自适应滤波器202提供非期望声音x(n)。也可以通过估计路径滤波器216对非期望声音x(n)进行滤波，在图2中将估计路径滤波器216表示为Z域传递函数
Figure G2010100032254D00041
估计路径滤波器216可对非期望声音x(n)进行滤波，以估计当非期望噪声在扬声器208和麦克风206之间穿越时可能经历的效果。向多个学习算法单元(LAU)220提供滤波后的非期望声音218。在一个例子中，各个LAU 220可实现最小均方算法(LMS)、归一化最小均方(NLMS)、递归最小均方(RLMS)，或者任何其它合适的学习算法。在图2中，各个LAU 220分别被表示为LAU1-LAUN，其中，N是LAU 220的总数。各个LAU220可向对应的自适应滤波器202提供更新信号(US)。例如，在图2中，示出了各个LAU 220向对应的滤波器202提供各个更新信号US1-USN。各个LAU 220可基于所接收的滤波后的非期望声音信号218和误差信号214来产生更新信号。
在一个例子中，各个自适应滤波器202可以是彼此具有不同滤波器长度的数字滤波器，这允许各个滤波器202比其它滤波器202对于具有特定频率范围的输入信号能够更快地收敛。例如，滤波器W1(z)可以比滤波器WN(z)具有更短的长度。因而，如果将频率较高的输入信号输入到多个自适应滤波器202，滤波器W1(z)可被配置成比其它滤波器202更快地收敛。然而，各个自适应滤波器202可尝试基于输入信号收敛，从而使得各个滤波器202至少贡献一部分期望的抗噪声信号。类似地，如果输入信号具有相对较低的频率，并被输入到自适应滤波器202，则滤波器WN(z)可被配置成比其它滤波器202更快地收敛。于是，滤波器WN(z)可先于其它自适应滤波器开始贡献一部分期望的抗噪声信号。
可以基于接收到的更新信号来调整自适应滤波器202的输出信号OS1-OSN。例如，非期望声音x(n)可以是随时间变化的，因此它可能随着时间的变化而存在于不同的频率上。自适应滤波器202可接收非期望声音x(n)和各自的更新信号，更新信号可提供调整信息，以允许各个自适应滤波器202调整它们各自的输出信号OS1-OSN。
可在求和操作222中对输出信号OS1-OSN求和。求和操作222的输出信号224可以是抗噪声信号。抗噪声信号224可驱动扬声器208产生扬声器输出210，该输出可用来破坏性地干扰非期望声音x(n)。在一个例子中，可将自适应滤波器202配置为直接产生抗噪声信号。在另一种例子中，可将自适应滤波器202配置为利用输出信号OS1-OSN模拟非期望声音x(n)，并且在驱动扬声器208之前逆转抗噪声信号124，或者，在进行求和操作222之前逆转输出信号OS1-OSN。
对输出信号OS1-OSN求和使得能够将所有输出提供给扬声器208。由于各个自适应滤波器202尝试在基于非期望声音x(n)和各自的更新信号来产生抗噪声时收敛，如上所讨论，由于滤波器长度可变，可将各个滤波器202配置为比其它滤波器202更快地收敛。因而，相比其它自适应滤波器202，一个或多个滤波器202可以更快地产生一部分期望的抗噪声。然而，各个滤波器202可以贡献至少一部分抗噪声，以允许在求和操作222中对输出信号OS1-OSN求和，从而得到期望的抗噪声信号224。因而，图2所示的配置使得所有自适应滤波器输出信号OS1-OSN都将通过扬声器208，并且，产生期望的抗噪声信号作为输出信号的任何滤波器202的输出信号都驱动扬声器208产生期望的抗噪声。
图3示出了可以在计算机设备302上实现的ANC系统300的一个例子。计算机设备302可包括处理器304和存储器306，可将它们实施为产生基于软件的ANC系统，诸如ANC系统300。可将ANC系统300实施为位于存储器306上的可由处理器304执行的指令。存储器306可以是计算机可读的存储介质或存储器，诸如高速缓冲存储器、缓冲器、RAM、可移动介质、硬盘或者其它计算机可读存储介质。计算机可读存储介质包括各种类型的易失或非易失的存储介质。可以通过处理器304来实现各种处理技术，例如，多重处理、多任务处理、并行处理等。
ANC系统300可以被实现为产生抗噪声，以破坏性地干扰目标空间310中的非期望声音308。非期望声音308可以是从声源312发出的。传感器314可检测非期望声音308。传感器314可以是各种形式的检测装置，这取决于特定的ANC实施。例如，可将ANC系统300配置为在车中产生抗噪声，以破坏性干扰发动机噪声。传感器314可以是加速计或振动监控器，其被配置为基于发动机噪声而产生信号。传感器314也可以是麦克风，其被配置为直接接收发动机噪声，以便产生代表性信号，以供ANC系统300使用。在其它例子中，可以在车辆中检测任何其它非期望的声音，诸如风扇或道路噪声。传感器314可产生基于模拟的信号316，该信号表示通过连接318向模拟-数字转换器(A/D)320发送的非期望声音。A/D转换器320可以将信号316数字化，并通过连接323向计算机设备302发送数字化信号322。在一个可替代的例子中，A/D转换器320可以是存储在存储器306上的指令，可由处理器304予以执行。
ANC系统300可以产生抗噪声信号324，该信号可通过连接325发送给数字-模拟(D/A)转换器326，数字-模拟(D/A)转换器326可产生基于模拟的抗噪声信号328，此抗噪声信号可通过连接330发送给扬声器332，以驱动扬声器来产生抗噪声声波作为扬声器输出334。可以向目标空间310发送扬声器输出334，以破坏性干扰非期望声音308。在一个可替代的例子中，D/A转换器326可以是存储在存储器306上的由处理器304执行的指令。
麦克风336或者其它传感装置可以位于目标空间310内部，用来检测目标空间310内部及附近存在的声波。麦克风336可检测在抗噪声的扬声器输出334和非期望声音308之间发生破坏性干扰之后剩余的声波。麦克风336可生成表示检测到的声波的信号338。可通过连接340向A/D转换器342发送信号338，其中，信号可以被数字化为信号344并通过连接346发送给计算机302。信号344可表示与图1和2中讨论类似的误差信号。在一个可替代的例子中，A/D转换器342可以是存储在存储器306上并由处理器304执行的指令。
处理器304和存储器306可以在ANC系统300内工作。如图3所示，ANC系统300可以与图2中所述类似的方式进行操作。例如，ANC系统300可包括多个自适应滤波器348，分别表示为W1(z)-WN(z)，其中，N是ANC系统300中的自适应滤波器348的总数。
ANC系统300还可以包括一定数量的LAU 350，分别将各个LAU 350表示为LAU1-LAUN。每个LAU 350可对应于自适应滤波器348之一，并提供对应的更新信号US1-USN。各个LAU 350可基于误差信号344和信号352产生更新信号，其可以是由表示为
Figure G2010100032254D00071
的估计路径滤波器354滤波后的非期望声音信号322。各个自适应滤波器348可分别接收非期望声音信号322和更新信号US1-USN，以产生输出信号OS1-OSN。可通过求和操作356对输出信号OS1-OSN求和，求和的输出可以是抗噪声信号324，并可以是从计算机302输出的。
如关于图2所讨论的，可将多个自适应滤波器348分别配置为具有不同的滤波器长度，因而，可将每个滤波器配置为在预定的输入频率范围内比其它滤波器更快地收敛，以产生期望的输出。在一个例子中，自适应滤波器348可以是有限冲激响应(FIR)滤波器，各个滤波器348的长度取决于滤波器系数的数量。各个自适应滤波器348可接收非期望的噪声信号322，其中，各个自适应滤波器348尝试产生合适的抗噪声。由于自适应滤波器348的滤波器长度可变，可将各个自适应滤波器配置为以与其它自适应滤波器348不同的速率或时间窗口收敛，或者，达到期望的抗噪声输出，这取决于输入信号的频率范围。对于具有特定频率或频率范围的输入信号，无论收敛速率如何，在产生抗噪声时，自适应滤波器348中的一个可以比其它自适应滤波器348作用更为显著。然而，如上所讨论，其它自适应滤波器348也可以贡献一部分期望的抗噪声，以允许对各个输出信号OS1至OSN彼此一起求和，以产生所期望的抗噪声。一旦生成了合适的抗噪声，则各个自适应滤波器348将接收到几乎为零的误差信号。因而，当各个误差信号为零时，各个自适应滤波器348将维持其当前的输出，以允许稳定地生成合适的抗噪声，直到非期望的声音x(n)改变，导致滤波器348分别调整输出。
图4示出了利用多个自适应滤波器，诸如图2和2所述的滤波器，来产生抗噪声的示例性操作的流程图。步骤402可包括检测非期望噪声。在一个例子中，步骤402可代表传感器，诸如传感器314，其可被配置为在任何时刻接收非期望的声音。因而，非期望声音的检测可表示传感器314接收的非期望声音的存在。如果没有检测到非期望的声音，或者其存在，可连续执行步骤402，直到传感器检测到非期望声音的存在为止。在检测到非期望声音之后，可执行步骤404，向多个自适应滤波器发送非期望的声音。在一个例子中，可以与关于图3所描述的类似的方式来执行步骤404，诸如，将非期望的声音信号316数字化，并向多个自适应滤波器348发送数字化信号322。
此操作还可以包括步骤406，该步骤为多个滤波器中的每一个生成输出信号。在一个例子中，可以执行步骤406，利用非期望噪声作为自适应滤波器中的每一个的输入信号，为多个自适应滤波器中的每一个生成输出信号，如关于图3所描述的。在生成输出信号之后，步骤408可包括基于自适应滤波器中的每一个的输出信号来生成抗噪声信号。在一个例子中，可执行步骤408，对多个自适应滤波器的各个输出信号求和，诸如对图3所示的输出信号OS1-OSN求和。求和所得的输出信号可代表抗噪声信号。
操作可包括步骤410，确定误差信号的存在。在一个例子中，可通过使用传感器输入信号，诸如麦克风输入信号，来执行步骤410，如图3所示。如果没有检测到误差信号，可连续执行步骤408，此步骤之后将是为当前的非期望声音生成抗噪声信号。如果检测到误差信号，执行步骤412，基于误差信号来调整自适应滤波器的输出。在一个例子中，可通过使用LAU来执行此步骤，如关于图3所描述的。图3中的自适应滤波器348分别具有相关联的LAU 350，其接收误差信号324，以及代表非期望声音的滤波后的信号352。LAU 350分别向各个自适应滤波器348提供更新信号，使得自适应滤波器348能够基于误差信号324来调整其输出，以便基于输入信号收敛，从而产生输出信号，成功地消除非期望噪声。
图5-9示出了与示例性的ANC系统相关联的一些曲线图。在一个例子中，ANC系统可包括三个自适应滤波器W1、W2和W3，分别具有可变的滤波器长度。各个滤波器可接收非期望声音的输入信号。图5示出了误差信号500的曲线图，该信号诸如是由图4中的麦克风336检测到的。图5中示出了对应于具有一个自适应滤波器的ANC系统的误差信号500。图6中示出了实施有自适应滤波器W1、W2和W3的ANC系统的误差信号600。
图5和6分别示出了基于20Hz参考信号产生抗噪声的ANC系统。在时刻t0，参考信号被调整为200Hz。时刻t1表示误差麦克风检测到参考信号从20Hz变到200Hz的时刻。与误差信号500和600相比较，图6中的误差信号600在时刻t2时减少到约为零，而图5中的误差信号500在时刻t2时仍然存在。因此，三个滤波器排列作为整体表现为更快的收敛。图7-9示出了参考信号从20Hz到200Hz期间及之后，各个滤波器的单独的输出操作。
图7-9分别示出了W1、W2和W3各自的性能。各个滤波器W1、W2和W3具有彼此不同的滤波器长度。滤波器W1具有最短的长度，滤波器W2长度稍长，滤波器W3的长度最长。如图7-9所示，随着频率从20Hz增加到200Hz，各个滤波器输出最终达到稳定状态的输出，其指示各个滤波器W1、W2和W3正在接收约为零的误差信号。如图7-9所示，最短的滤波器W1收敛得较快，如时刻t0到t1之间的输出波形700所示。与其它输出波形相比，例如，与滤波器W2的波形800以及滤波器W3的波形900相比，波形700更平滑，波形800和900表明滤波器W1比滤波器W2和W3收敛得更快。因为滤波器W1的滤波器长度最短，所以当滤波器输入信号包括频率增加的主分量时，滤波器W1比滤波器W2和W3收敛得更快。
图10以框图格式示出了多信道ANC系统1000的一个例子。可以实施ANC系统1000，用来在所选择的目标空间中生成破坏性干扰非期望声音x(n)的抗噪声。在图10中，通过数字域表示x(n)来表示非期望声音。然而，x(n)可同时代表非期望声音的模拟和数字化版本。
ANC系统1000可包括第一信道1002和第二信道1004。第一信道1002可用于生成抗噪声信号，该抗噪声信号用来驱动扬声器1006(被表示为求和操作)以生成声波，作为扬声器输出1007，用来破坏性地干扰麦克风1008和1013附近的目标空间中存在的非期望声音，在图10中用求和操作表示。第二信道1004可用于生成可用于生成抗噪声信号，用来驱动扬声器1009(被表示为求和操作)以生成声波，作为扬声器输出1011，用来破坏性地干扰麦克风1008和1013附近的目标空间中存在的非期望声音。
非期望声音x(n)可以通过从源到麦克风1008的物理路径1010，该信号用d1(n)表示。在图10中可以用Z域传递函数P1(z)表示物理路径1010。类似地，非期望声音x(n)可以通过从源到麦克风1013的物理路径1031，该信号用d2(n)表示。在图10中可以用Z域传递函数P2(z)表示物理路径1031。扬声器输出1007产生的声波可以通过从扬声器1006至麦克风1008的物理路径1014。在图10中用Z域传递函数S11(z)表示物理路径1014。扬声器输出1007也可以通过从扬声器1006至麦克风1013的物理路径1016。在图10中用Z域传递函数S12(z)表示物理路径1016。类似地，作为扬声器输出1011的所产生的声波可以通过从扬声器1009至麦克风1013的物理路径1017。在图10中用Z域传递函数S22(z)表示物理路径1017。扬声器输出1007也可以通过从扬声器1009至麦克风1008的物理路径1019。在图10中用Z域传递函数S21(z)表示物理路径1016。
第一信道1002可包括多个自适应滤波器1018，分别表示为W11(z)-W1N(z)。自适应滤波器1018可分别具有不同的滤波器长度，如关于图1-5所讨论的。自适应滤波器1018可以被配置成，基于非期望噪声x(n)来产生输出信号1020。可以在求和操作1022处对输出信号1020求和。求和操作1022的输出1024可以是抗噪声信号，用来驱动扬声器1006。自适应滤波器1018接收非期望声音x(n)的输入信号，以及来自LAU 1026的更新信号。图10中示出的LAU 1026可代表多个LAU 1-N，每个LAU 1026对应于自适应滤波器1018之一。
各个LAU 1026可接收由估计路径滤波器1028和1030滤波后的非期望声音。图7中用Z域传递函数
Figure G2010100032254D00101
表示的估计路径滤波器1028来代表对通过物理路径1014的声波产生的估计的影响。类似地，图10中用Z域传递函数
Figure G2010100032254D00102
表示的估计路径滤波器1030来代表对通过物理路径1016的声波产生的估计的影响。各个LAU 1026也可接收代表麦克风1008所检测到的声波的误差信号1032，以及代表麦克风1013所检测到的声波的误差信号1033。各个LAU 1026可生成各自的更新信号1034，并可将该信号发送至对应的自适应滤波器1018，这与关于图2和3所讨论的类似。
类似地，第二信道1004可包括多个自适应滤波器1036，分别表示为Z域传递函数W21(z)-W2N(z)。各个自适应滤波器1036可各自具有不同的滤波器长度，类似于关于图1-5所讨论的那样。各个自适应滤波器1036可接收非期望声音作为输入信号，以生成输出信号1038。可以在求和操作1040处对各个输出信号1038求和。求和操作1040的输出信号1042可以是用来驱动扬声器1009的抗噪声信号。
类似于第一信道1002，第二信道可包括LAU 1046。LAU 1046可接收由估计路径滤波器1048和1050滤波后的非期望噪声。估计路径滤波器1048代表对通过物理路径1019的声波产生的估计的影响。图10中用Z域传递函数
Figure G2010100032254D00111
代表估计路径滤波器1048。估计路径滤波器1050代表对通过物理路径1017的声波产生的估计的影响。图10中用Z域传递函数
Figure G2010100032254D00112
表示估计路径滤波器1048。
各个LAU 1046也可分别接收误差信号1032和1033，以生成更新信号1052。各个自适应滤波器1036可接收对应的更新信号1052，以调整其输出信号1038。
在其它例子中，ANC系统1000可实施两个以上的信道，诸如5、6或7个信道，或者任何其它合适的数量。也可以在诸如图3所示的计算机设备302上实施ANC系统1000。
虽然已经描述了本发明的各种实施例，然而，本领域普通技术人员应当清楚，在本发明范围内可以有多得多的实施例和实施方式。因此，本发明仅由所附权利要求及其等效体来限定，除此之外不应受到限制。

Claims (28)

1.一种有源噪声控制系统，包括：
多个自适应滤波器，分别被配置为接收代表非期望声音的相同的输入信号，并接收各自的更新信号，其中，所述自适应滤波器被配置为基于所述相同的输入信号生成各自的输出信号，其中，所述各自的输出信号中的每个是基于所述各自的更新信号独立地调整的，并且，所述各自的输出信号中的至少一个是抗噪声信号，所述抗噪声信号被配置为驱动扬声器以产生破坏性地干扰所述非期望声音的声波。
2.如权利要求1所述的有源噪声控制系统，其中，所述多个自适应滤波器包括第一自适应滤波器和第二自适应滤波器，所述第一自适应滤波器对应于第一预定频率范围，所述第二自适应滤波器对应于第二预定频率范围，其中，所述第一自适应滤波器配置为，当所述相同的输入信号包括所述第一预定频率范围内的主信号分量时，所述第一自适应滤波器比所述第二自适应滤波器更快地收敛。
3.如权利要求2所述的有源噪声控制系统，其中，所述第一自适应滤波器的输出信号和所述第二自适应滤波器的输出信号被相加在一起，以产生所述抗噪声信号，其中，当所述相同的输入信号的主信号分量在所述第一预定频率范围内时，与所述第二自适应滤波器的输出信号相比，所述第一自适应滤波器的输出信号是所述抗噪声信号中较主要的部分。
4.如权利要求2所述的有源噪声控制系统，其中，所述第一自适应滤波器的输出信号和所述第二自适应滤波器的输出信号被相加在一起，以产生所述抗噪声信号，其中，当所述相同的输入信号的主信号分量在所述第一预定频率范围内时，与所述第二自适应滤波器的输出信号相比，所述第一自适应滤波器的输出信号是所述抗噪声信号中较次要的部分。
5.如权利要求2所述的有源噪声控制系统，其中，当所述相同的输入信号包括所述第一预定频率范围内的主信号分量时，所述第二自适应滤波器被配置为以比所述第一自适应滤波器更快的速率收敛。
6.如权利要求2所述的有源噪声控制系统，其中，所述第一预定频率范围与所述第二预定频率范围重叠。
7.如权利要求1所述的有源噪声控制系统，其中，所述输出信号中的每个是所述抗噪声信号的至少一部分。
8.一种声音削弱系统，其包括：
处理器；以及
有源噪声控制系统，其被存储在存储器中并且在所述处理器上能够执行，其中，所述有源噪声控制系统包括多个自适应滤波器，并且其中，所述多个自适应滤波器中的每个被配置为：
接收代表非期望声音的输入信号；以及
基于所述输入信号生成各自的输出信号，其中，所述多个自适应滤波器中的每个的所述各自的输出信号是基于各自的控制信号而独立调整的，并且其中，各自的输出信号中的至少一个是抗噪声信号，所述抗噪声信号被配置为驱动扬声器以产生破坏性干扰所述非期望声音的声波。
9.如权利要求8所述的声音削弱系统，其中，所述各自的输出信号中的至少一个是由所述多个自适应滤波器中首先收敛的至少一个自适应滤波器生成的。
10.如权利要求8所述的声音削弱系统，其中，所述多个自适应滤波器中的每个的滤波器长度是不同的。
11.如权利要求10所述的有源噪声控制系统，其中，所述自适应滤波器中的每个的滤波器长度对应于各自的预定频率范围。
12.如权利要求8所述的有源噪声控制系统，其中，所述多个自适应滤波器包括具有第一滤波器长度的第一自适应滤波器，以及第二自适应滤波器，其具有不同于所述第一滤波器长度的第二滤波器长度。
13.如权利要求12所述的有源噪声控制系统，其中，所述第一滤波器长度对应于第一预定频率范围，所述第二滤波器长度对应于第二预定频率范围，并且其中，所述第一频率范围与所述第二频率范围重叠。
14.如权利要求12所述的有源噪声控制系统，其中，所述第一滤波器长度对应于第一预定频率范围，所述第二滤波器长度对应于第二预定频率范围，并且，当所述输入信号包括所述第一预定频率范围内的主信号分量时，所述第一自适应滤波器被配置为比所述第二自适应滤波器更快地收敛。
15.如权利要求8所述的有源噪声控制系统，其中，所述输入信号具有一频率范围，所述多个自适应滤波器分别被配置为在整个所述频率范围上接收所述输入信号。
16.如权利要求8所述的有源噪声控制系统，其中，所述自适应滤波器中的至少一个用于在最接近非期望声音的频率范围内首先收敛，并产生抗噪声，所述抗噪声被配置为驱动扬声器以产生破坏性地干扰所述非期望声音的声波。
17.如权利要求8所述的有源噪声控制系统，其中，各个自适应滤波器用于在预定频率范围内收敛到与预定频率范围内的非期望声音相对应的抗噪声信号。
18.如权利要求8所述的有源噪声控制系统，其中，所述输入信号是预定频率范围的单个输入信号。
19.一种生成抗噪声信号的方法，包括：
接收指示非期望噪声的输入信号；
向多个自适应滤波器中的每个滤波器的输入端发送所述输入信号；
从所述多个自适应滤波器中的每个滤波器生成输出信号；以及
基于所述输出信号中的至少一个生成所述抗噪声信号。
20.如权利要求19所述的方法，其中，生成所述抗噪声信号包括，基于来自所述多个自适应滤波器中首先收敛的至少一个自适应滤波器的所述输出信号中的至少一个，来生成所述抗噪声信号。
21.如权利要求19所述的方法，其中，向多个自适应滤波器中的每个滤波器的输入端发送所述输入信号包括，向第一自适应滤波器的第一输入端和第二自适应滤波器的第二输入端发送所述输入信号，其中，所述第一自适应滤波器具有第一滤波器长度，所述第二自适应滤波具有不同于所述第一滤波器长度的第二滤波器长度。
22.如权利要求19所述的方法，其中，所述第一滤波器长度对应于第一预定频率范围，所述第二滤波器长度对应于第二预定频率范围，其中，所述第一预定频率范围与所述第二预定频率范围重叠。
23.如权利要求19所述的方法，其中，向多个自适应滤波器中的每个滤波器的输入端发送所述输入信号包括，向对应于第一预定频率范围的第一自适应滤波器的第一输入端和对应于第二预定频率范围的第二自适应滤波器的第二输入端发送所述输入信号，其中，当所述输入信号包括所述第一预定频率范围内的主信号分量时，所述第一自适应滤波器比所述第二自适应滤波器更快地收敛。
24.一种利用计算机可执行指令编码的计算机可读介质，所述计算机可执行指令能够由处理器来执行，所述计算机可读介质包括：
用于接收代表非期望声音的输入信号的可执行指令；
用于生成多个自适应滤波器的可执行指令；
用于向所述多个自适应滤波器发送所述输入信号的可执行指令；
用于生成多个输出信号的可执行指令，其中，所述多个输出信号中的每个对应于所述多个自适应滤波器之一的各自的输出；以及
用于基于所述多个输出信号中的至少一个来生成抗噪声信号的可执行指令，其中，所述抗噪声信号被配置为驱动扬声器产生破坏性地干扰所述非期望声音的声波。
25.如权利要求23所述的计算机可读存储器，进一步包括，用于基于所述多个输出信号中的对应于所述多个自适应滤波器中收敛的所述多个滤波器中的第一个收敛的自适应滤波器的所述多个输出信号中的第一个输出信号来生成抗噪声信号的可执行指令。
26.如权利要求24所述的计算机可读介质，进一步包括：
用于生成具有第一滤波器长度的第一自适应滤波器和具有不同于所述第一滤波器长度的第二滤波器长度的第二自适应滤波器的可执行指令；以及
用于向所述第一自适应滤波器的第一输入端和所述第二自适应滤波器的第二输入端中的每个输入端发送所述输入信号的可执行指令。
27.如权利要求26所述的计算机可读介质，其中，所述第一滤波器长度对应于第一预定频率范围，所述第二滤波器长度对应于第二预定频率范围，其中，所述第一预定频率范围与所述第二频率范围重叠。
28.如权利要求24所述的计算机可读介质，进一步包括：
用于生成对应于第一预定频率范围的第一自适应滤波器的第一输入和对应于第二预定频率范围的第二自适应滤波器的第二输入的可执行指令；以及
用于向所述第一自适应滤波器的第一输入端和所述第二自适应滤波器的第二输入端发送所述输入信号的可执行指令，其中，当所述输入信号包括所述第一预定频率范围内的主信号分量时，所述第一自适应滤波器比所述第二自适应滤波器更快地收敛。
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